JP2003318225A

JP2003318225A - 電子部品実装装置

Info

Publication number: JP2003318225A
Application number: JP2002119577A
Authority: JP
Inventors: Kanji Hata; 寛二秦; Masachika Narita; 正力成田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-11-07
Anticipated expiration: 2022-04-22
Also published as: JP3857949B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ベアＩＣチップなどの電子部品を熱エネルギ
ーを付与することで高い信頼性をもって効率的に基板に
実装し、かつ基板にクラックや反りなどを発生する恐れ
なく稼働効率良く実装する。【解決手段】基板２の搬入手段２５と、搬入された基
板を予備加熱するプリヒート手段２３と、予備加熱され
た基板２を保持して加熱するとともに位置決めする支持
台２１及びＹ方向テーブル２０と、支持台２１上の基板
２にベアＩＣ部品３や電子部品４を実装する実装手段１
７と、ベアＩＣ部品３や電子部品４が実装された基板２
を徐冷するポストヒート手段２４と、基板２の搬出手段
２６とを備え、プリヒート手段２３及びポストヒート手
段２４に各別に温度制御可能な複数の加熱ステージ２７
と２８、２９と３０を設け、交互に使用するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板にベアＩＣチ
ップなどの電子部品を実装する電子部品実装装置に関
し、特に電子部品の電極と基板の電極を熱エネルギーを
付与しつつ接合することで実装する電子部品実装装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のベアＩＣチップを基板に実装する
電子部品実装装置として、例えば特開２０００−６８３
２７号公報に開示されたものが知られている。その電子
部品実装装置では、ダイシングされたウエハの状態でベ
アＩＣチップをＸＹテーブル上に供給し、このＸＹテー
ブルにて所定のベアＩＣチップを第１の供給位置に位置
決めし、反転移送手段にて第１の供給位置で所定のベア
ＩＣチップを保持して上下を反転して第２の供給位置に
移送し、第２の供給位置で実装ヘッドにてベアＩＣチッ
プを保持し、一方、基板をＹ方向テーブルにてＹ方向に
移動可能な支持台上に載置固定し、実装ヘッドをＸ方向
テーブルにて基板における実装位置のＸ方向位置まで移
動させるとともに、基板における実装位置のＹ方向位置
が実装ヘッドのＹ方向位置に一致するようにＹ方向テー
ブルにて基板を移動し、ベアＩＣチップと基板の実装箇
所の位置合わせを行った後、実装ヘッドにてベアＩＣチ
ップを実装するように構成されている。

【０００３】このベアＩＣチップの基板に対する実装
は、一般の電子部品の実装工程とは全く別にクリーンル
ーム等で行われていた。それは、ベアＩＣチップは高集
積化、小型化のために、電極の多電極化とファインピッ
チ化が著しく、高精度の実装が要請され、また埃による
接合不良を防止するために実装環境のクリーン化が強く
求められるためである。

【０００４】そして、このようにベアＩＣチップを基板
に実装して電子部品を構成した後、その電子部品を他の
電子部品とともに電子部品実装装置に供給して、電子機
器の基板に実装していた。

【０００５】また、特開２００１−７７１３９号公報に
は、温度変化に伴って電荷を発生する半導体ウエハの各
ベアＩＣチップに対してバンプを形成するバンプ形成装
置において、搬入部とバンプ形成部との間にプリヒート
部を、バンプ形成部と搬出部との間にポストヒート部を
それぞれ配設し、半導体ウエハに対するバンプ形成時に
半導体ウエハを所望の温度に加熱するとともに、その前
後で予備加熱及び徐冷することで発生した電荷を除去す
ることが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年は、Ｉ
Ｃの高集積化がさらに進行してベアＩＣチップが大型化
するとともに、それに伴って１枚の基板に対する電子部
品の実装数が少なくて済むようになっており、また同時
に携帯機器等に搭載するために基板の小型化が進んでい
る。

【０００７】そこで、ベアＩＣチップを直接電子機器の
基板に単独で又は他の電子部品とともに実装することが
考えられるようになっている。ベアＩＣチップの実装に
際しては、その突起電極と基板の電極を接合するについ
て、基板を１５０°〜２５０°程度に加熱するとともに
実装ヘッドを２５０°〜４００°程度に加熱し、熱エネ
ルギーを付与しつつ接合するのが好適で、そうすること
で高い信頼性をもって効率的に接合することができる。

【０００８】しかし、基板がセラミック基板やガラス基
板の場合には、常温から急激に１５０°〜２５０°程度
まで加熱すると、クラックや割れが発生し、ガラス・エ
ポキシ樹脂基板の場合でも反りが発生し、またフレキシ
ブル基板の場合には治具にて保持した状態で実装するた
めに、治具の熱容量が大きいために温度上昇に時間がか
かり、速やかに所定温度まで加熱することができないと
いう問題がある。

【０００９】この問題を解消するために、上記特開２０
０１−７７１３９号公報に開示された手段を、電子部品
の実装装置に適用して、実装部と基板の搬入・搬出部の
間にプリヒート部やポストヒート部を配設することが考
えられる。しかし、基板にクラックや割れが発生しない
程度の加熱速度で基板を常温から１５０°〜２５０°程
度までの加熱するのに要する時間は、実装部で１枚の基
板に対して電子部品を実装するのに要する時間（以後、
実装タクトと呼ぶ）に比して、格段に長いため実装装置
の稼働効率が悪くなるという問題がある。

【００１０】本発明は、このような状況に鑑み、ベアＩ
Ｃチップなどの電子部品を熱エネルギーを付与すること
で高い信頼性をもって効率的に基板に実装でき、かつ基
板にクラックや反りなどを発生する恐れなく、しかも稼
働効率良く実装することができる電子部品実装装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装装
置は、基板の搬入手段と、搬入された基板を予備加熱す
るプリヒート手段と、予備加熱された基板を保持して加
熱するとともに位置決めする基板位置決め手段と、基板
位置決め手段上の基板に電子部品を実装する実装手段
と、電子部品を実装された基板を徐冷するポストヒート
手段と、基板の搬出手段とを備え、プリヒート手段及び
ポストヒート手段に、各別に温度制御可能な複数の加熱
ステージを設けたものである。

【００１２】この構成によると、基板をプリヒート手段
で予備加熱した後基板位置決め手段に保持させ、基板位
置決め手段で基板を加熱するとともに実装手段にて熱エ
ネルギーを付与しつつ電子部品を実装し、実装後ポスト
ヒート手段にて徐冷した後搬出することで、ベアＩＣチ
ップなどの電子部品を高い信頼性をもって効率的に基板
に実装でき、しかも上記プリヒート手段及びポストヒー
ト手段に、各別に温度制御可能な複数の加熱ステージを
設けているので、基板にクラックや割れを発生しない加
熱速度で所定温度まで加熱し、またクラックや割れを発
生しない徐冷速度で所定温度まで徐冷することができる
とともに、そのために予備加熱や徐冷に時間を要して
も、加熱ステージを選択的に切り換えて使用すること
で、電子部品の実装に要する時間間隔で連続して実装す
ることができ、基板にクラックや反りなどを発生する恐
れなくしかも稼働効率良く実装することができる。

【００１３】特に、実装する電子部品が、一面に複数の
突起電極が設けられたベアＩＣ部品を含む場合には、ベ
アＩＣ部品の突起電極と基板の電極を接合するについ
て、熱エネルギーを付与して超音波接合や熱圧着を行う
ことで、高い信頼性をもって効率的に実装することがで
きて効果的である。

【００１４】また、基板が、セラミック基板、ガラス基
板、ガラス・エポキシ樹脂基板、治具に保持されたフレ
キシブル基板の何れかである場合に、これらの基板はク
ラックや割れや反りの発生が発生し易かったり、治具の
熱容量が大きく加熱温度が不十分になり易いために、そ
れを確実に防止できて効果的である。

【００１５】また、搬入手段とプリヒート手段と基板位
置決め手段とポストヒート手段と搬出手段をこの順に基
板搬送方向に沿うＸ方向に並列配置し、複数の加熱ステ
ージはＸ方向と直交するＹ方向に並列配置し、搬入手段
及び搬出手段を任意の加熱ステージに対して基板の搬入
出を選択的に行えるようにＹ方向に位置切り換え可能に
構成すると、基板搬送方向のＸ方向に対して、搬入手段
及び搬出手段の位置をＹ方向に切り換えるだけで、加熱
ステージに対する基板の配置切り換えを簡単な構成にて
行うことができる。

【００１６】また、基板位置決め手段は基板をＹ方向に
位置決め可能に構成し、基板位置決め手段のＸ方向の少
なくとも一側方に電子部品の供給手段を配設し、実装手
段は供給手段による電子部品供給位置と基板上の任意の
実装位置との間でＸ方向に移動可能に構成すると、基板
位置決め手段及び実装手段をそれぞれ１軸方向に移動・
位置決めして基板の任意の位置に電子部品を実装でき、
高精度の実装を実現することができる。

【００１７】また、基板位置決め手段に対してＸ方向の
一側に、基板の電極と接続する電極を有する接続面を上
向きにした状態でベアＩＣ部品を供給する上向き部品供
給手段と、上向き部品供給手段からベアＩＣ部品を受け
取ってＸ方向に移動するとともに上下を反転して第１の
部品供給位置に供給する反転移送手段とを配設し、基板
位置決め手段に対してＸ方向の他側に、接続面を下向き
にした状態で電子部品を第２の部品供給位置に供給する
下向き部品供給手段を配設すると、単一の実装装置にて
基板に対してベアＩＣ部品と他の電子部品を混載して実
装することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品実装装置
の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明す
る。

【００１９】図１、図２において、本実施形態の電子部
品実装装置１は、基板２に対する接続面を上向きにした
状態で供給されるベアＩＣ部品３と、容量素子や抵抗素
子などのチップ部品や四周の少なくとも一部に接続リー
ドが設けられたリード付き部品など、基板２に対する接
続面を下向きにした状態で供給される電子部品４とを、
基板２に混載して実装するものである。

【００２０】基板２には、急激な温度変化によってクラ
ックや割れを発生する恐れのあるセラミック基板やガラ
ス基板、また急激な温度変化によって反りを発生する恐
れのあるガラス・エポキシ樹脂基板、若しくは熱容量が
大きく短時間で所定温度に安定させることが困難な治具
に保持されているフレキシブル基板などが好適に適用さ
れる。

【００２１】電子部品実装装置１は、左右方向（Ｘ方
向）に基板２を搬送して実装する本体部５と、この本体
部５の前側の左右両側に配設される部品供給部６、７に
て構成され、各部品供給部６、７は本体部５に交換可能
に結合されるユニットとして構成されている。

【００２２】部品供給部６は、多数のベアＩＣ部品３が
配列して形成されるとともに個片にダイシングされた状
態でエキスパンドシート上に支持されている半導体ウエ
ハ８を複数枚収容した部品マガジン９と、所望の半導体
ウエハ８を所定の供給高さ位置に位置決めするマガジン
リフタ１０にて構成され、半導体ウエハ８を本体部５と
の間で前後方向（Ｙ方向）に受け渡しするように構成さ
れている。

【００２３】部品供給部７は、多数の電子部品４を収容
して成るテープ状部品集合体が装着された複数の部品供
給カセット１１をＸ方向に並列して搭載するようにされ
ている。この部品供給カセット１１は、基板２に対する
接続面が下向きの電子部品４を供給する下向き部品供給
手段を構成している。そして、部品供給カセット１１の
先端の部品供給位置は、後述の実装手段１７における実
装ヘッド１８の移動経路の直下に位置し、部品供給部７
の任意の部品供給カセット１１の電子部品４を実装ヘッ
ド１８にて吸着保持するように構成されている。したが
って、電子部品４を供給する第２の部品供給位置はＸ方
向に所定の幅を有する領域として設定されている。

【００２４】本体部５の前部の部品供給部６に対向する
部分にはエキスパンド台１２が配設されている。このエ
キスパンド台１２は前後方向のＹ方向に移動可能なＹ方
向テーブル１３上に設置され、ウエハ引き出し手段（図
示せず）にて部品供給部６の部品マガジン９から半導体
ウエハ８をエキスパンド台１２に導入するように構成さ
れ、エキスパンド台１２にてそのエキスパンドシートを
拡張させて各ベアＩＣ部品３を間隔をあけて分離させ、
さらに所望のベアＩＣ部品３を所定のＹ方向位置に位置
決めするように構成されている。これらエキスパンド台
１２とＹ方向テーブル１３は、基板２に対する接続面が
上向きのベアＩＣ部品３を供給する上向き部品供給手段
を構成している。

【００２５】１４は、エキスパンド台１２上で所定のＹ
方向位置に位置決めされたベアＩＣ部品３を認識する認
識カメラであり、Ｘ方向テーブル１５にてＸ方向に移動
可能に支持されている。この認識カメラ１４にて、所定
のＹ方向位置に位置決めされたベアＩＣ部品３の内のＸ
方向に任意の位置のベアＩＣ部品３を認識するように構
成されている。

【００２６】また、本体部５には、所定のＹ方向位置に
位置決めされたエキスパンド台１２上の半導体ウエハ８
のＸ方向の任意のベアＩＣ部品３を吸着保持してＸ方向
に移動し、所定位置に設定された第１の部品供給位置ま
で移載するとともに、吸着したベアＩＣ部品３を１８０
度上向きに反転させるように構成された反転移送手段１
６が配設されている。半導体ウエハ８の状態では、各ベ
アＩＣ部品３の接続面は上向きに形成されており、反転
移送手段１６にて各ベアＩＣ部品３の接続面を吸着した
後上向きに１８０度旋回することによって、ベアＩＣ部
品３の接続面が下向きとなり、その状態で第１の部品供
給位置で実装手段１７に受け渡すように構成されてい
る。

【００２７】実装手段１７は、ベアＩＣ部品３又は電子
部品４を保持して基板２に実装する実装ヘッド１８と、
実装ヘッド１８を上述の第１の部品供給位置と第２の部
品供給位置との間でＸ方向に移動・位置決めするＸ方向
テーブル１９にて構成され、第１と第２の部品供給位置
の中間に配置されている基板２のＸ方向の所定位置に実
装するように構成されている。実装ヘッド１８は、ベア
ＩＣ部品３や電子部品４を吸着保持する吸着ノズル１８
ａとその昇降手段１８ｂとボイスコイルモータなどの加
圧手段１８ｃとベアＩＣ部品３や電子部品４を加熱する
加熱手段１８ｄとを備えている。

【００２８】本体部５のエキスパンド台１２の配設部と
部品供給部７の部品供給カセット１１の配設部との間に
Ｙ方向テーブル２０が配設され、このＹ方向テーブル２
０上に基板２を載置固定する支持台２１が設けられ、こ
れらＹ方向テーブル２０と支持台２１にて、基板２をＹ
方向に移動させて基板２における電子部品を実装すべき
位置を実装ヘッド１８によるＹ方向の実装位置に位置決
めする基板位置決め手段が構成されている。

【００２９】こうしてＹ方向テーブル２０にて位置決め
された基板２のＸ方向幅に対応する実装範囲内の所定の
実装位置に、Ｘ方向テーブル１９にて実装ヘッド１８を
位置決めすることで、所定のベアＩＣ部品３や電子部品
４を基板２の所定の実装位置に実装するように構成され
ている。

【００３０】また、実装ヘッド１８と支持台２１との間
に、上側で実装ヘッド１８に保持された部品３、４を認
識し下側で基板２の電子部品を実装すべき位置の両方を
認識できるように構成された同時認識手段２２が配設さ
れている。この同時認識手段２２は、ＸＹテーブル（図
示せず）によって、Ｘ方向の実装範囲内の任意の位置に
位置決め可能でかつ実装ヘッド１８による実装位置と実
装位置からＹ方向に退避した位置との間で移動可能に支
持されている。

【００３１】なお、同時認識手段２２は、実装位置に位
置決めされた状態でプリズム等で光路を切り換えて順次
部品３、４と基板２の実装位置を認識するように構成さ
れ、字義通りに完全に同時に認識するのではない。

【００３２】本体部５におけるエキスパンド台１２の上
方には基板２を予備加熱するプリヒート手段２３が配設
され、部品供給部７から延出された部品供給カセット１
１の上方には基板２を徐冷するポストヒート手段２４が
配設され、プリヒート手段２３から支持台２１上に基板
２を供給し、支持台２１上からポストヒート手段２４に
基板２を排出するように構成されている。また、本体部
５のＸ方向一側（図では左側）には、基板２をプリヒー
ト手段２３に供給する搬入手段２５が、本体部５のＸ方
向他側には、ポストヒート手段２４から排出された基板
２を搬出する搬出手段２６が配設されている。

【００３３】プリヒート手段２３及びポストヒート手段
２４には、それぞれ一対の加熱ステージ２７と２８、２
９と３０がＹ方向に並列配置され、搬入手段２５及び搬
出手段２６はそれぞれのＹ方向テーブル２５ａ、２６ａ
にてＹ方向に位置切り換え可能に構成され、何れかの加
熱ステージ２７又は２８、２９又は３０に対して基板２
の搬入出を選択的に行うように成されている。これら加
熱ステージ２７〜３０は、それぞれ各別に温度制御可能
に構成されている。

【００３４】次に、以上の構成において、基板２に対し
てベアＩＣ部品３と電子部品４を混載して実装する動作
を図３のタンミング図を参照して説明する。

【００３５】基板２は、搬入手段２５にてプリヒート手
段２３の何れかの加熱ステージ２７又は２８に供給さ
れ、ベアＩＣ部品３を効率的にかつ高い信頼性をもって
接合するのに必要な温度、例えば１５０°〜２５０°程
度に予備加熱される。そのため、加熱ステージ２７、２
８は、基板２の搬入時には、基板２がその温度で加熱さ
れてもクラックや割れを発生する恐れのない温度、例え
ば８０°に設定され、その後所定時間をかけて例えば２
５０°まで加熱し、その後次の基板２の搬入までに８０
°まで冷却するという動作を繰り返し、かつ両加熱ステ
ージ２７、２８間で加熱のタイミングをずらせている。

【００３６】予備加熱された基板２は、何れかの加熱ス
テージ２７、２８からＹ方向テーブル２０上の支持台２
１上に移載されて固定され、支持台２１に内蔵されてい
る加熱手段にて基板２が加熱され、ベアＩＣ部品３の電
極と基板２の電極を接合する際の最適な基板温度、例え
ば２５０°に維持される。その後、Ｙ方向テーブル２０
にて基板２におけるベアＩＣ部品３や電子部品４の実装
位置のＹ方向位置が、実装ヘッド１８のＹ方向位置に一
致するように位置決めされる。

【００３７】一方、部品供給部６にて供給され、エキス
パンド台１２上に導入された半導体ウエハ８は、エキス
パンド台１２でエキスパンドシートが拡大されて各ベア
ＩＣ部品３が分離された後、Ｙ方向テーブル１３が作動
されて実装すべきベアＩＣ部品３が反転移送手段１６の
移動経路の直下に位置するように位置決めされる。ま
た、Ｘ方向テーブル１５が作動されて認識カメラ１４が
実装すべきベアＩＣ部品３の直上に位置決めされ、ベア
ＩＣ部品３の適否とその位置が高精度に認識され、その
認識結果によってＹ方向テーブル１３の位置補正が成さ
れるとともに、反転移送手段１６における吸着位置の補
正量が求められる。

【００３８】次いで、反転移送手段１６が作動され、ベ
アＩＣ部品３が保持されて持ち上げられ、その後第１の
部品供給位置に向けてＸ方向に移動させるとともに上下
が反転されて、接続面を下向きにして第１の部品供給位
置に供給される。

【００３９】その時には、実装手段１７の実装ヘッド１
８が第１の部品供給位置に移動してきており、実装ヘッ
ド１８にてベアＩＣ部品３が保持された後、Ｘ方向テー
ブル１９が作動されて実装ヘッド１８が基板２における
実装位置のＸ方向位置に位置決めされる。それと同時
に、同時認識手段２２も基板２の実装位置に位置決めさ
れ、その状態で基板２の実装位置に設けられている位置
マークが認識されるとともに、実装ヘッド１８に保持さ
れているベアＩＣ部品３が認識され、所定の位置決め精
度が確保されるようにＸ方向テーブル１９及びＹ方向テ
ーブル２０による位置補正が成され、基板２の実装位置
にベアＩＣ部品３の位置が高精度に位置決めされる。

【００４０】その後、実装ヘッド１８の吸着ノズル１８
ａが昇降手段１８ｂにて下降されるとともに、ボイスコ
イルモータなどの加圧手段１８ｃにて加圧されるととも
に加熱手段１８ｄにてベアＩＣ部品３が加熱され、加熱
加圧によってベアＩＣ部品３の電極と基板２の電極の接
合が行われる。また、基板２の実装位置に予めディスペ
ンサ等にて封止材を塗布しておくと、実装と同時に加熱
手段１８ｄにて封止材も加熱硬化されて封止までを含め
た実装が完了される。

【００４１】その一方で、部品供給部７の各部品供給カ
セット１１にて第２の部品供給位置に電子部品４が供給
されており、その後実装手段１７にてこの電子部品４が
保持されてＹ方向に移動し、上記と同様に基板２の所定
の実装位置に実装される。

【００４２】以上の実装動作が適宜繰り返されて、基板
２に対して所要数のベアＩＣ部品３及び電子部品４の実
装が完了すると、基板２はポストヒート手段２４の何れ
かの加熱ステージ２９又は３０に排出され、実装時に例
えば２５０°まで加熱されていた基板２が室温に近い温
度まで徐冷される。そのため、加熱ステージ２９、３０
は、基板２の搬入時には例えば２００°で、その後所定
時間をかけて例えば室温に近い温度まで徐冷され、その
後基板２は搬出手段２６にて次工程に向けて搬出され
る。

【００４３】なお、各基板２に対するプリヒート手段２
３による予備加熱やポストヒート手段２４による徐冷に
要する時間は、各基板２に対するベアＩＣ部品３や電子
部品４の実装タクトに比してはるかに長いが、プリヒー
ト手段２３及びポストヒート手段２４に複数の加熱ステ
ージ２７、２８、２９、３０を配設し、図３に示すよう
に、これら加熱ステージ２７と２８、２９と３０を交互
に使用して予備加熱と徐冷を行うことにより、実装タク
トに合わせて基板２を順次支持台２１に供給・排出して
ベアＩＣ部品３及び電子部品４を実装することができ
る。

【００４４】以上のように本実施形態によれば、基板２
をプリヒート手段２３で予備加熱した後支持台２１に保
持させ、支持台２１で基板２を加熱するとともに実装ヘ
ッド１８にて熱エネルギーを付与しつつベアＩＣ部品３
や電子部品４を実装し、実装後ポストヒート手段２４に
て徐冷した後搬出することで、ベアＩＣチップ３などの
電子部品を高い信頼性をもって効率的に基板に実装でき
る。

【００４５】しかも、プリヒート手段２３及びポストヒ
ート手段２４に、各別に温度制御可能な複数の加熱ステ
ージ２７と２８、２９と３０を設けているので、基板２
にクラックや割れを発生しない加熱速度で、例えば１５
０°〜２５０°の所定温度まで加熱し、またクラックや
割れを発生しない徐冷速度で室温に近い所定温度まで徐
冷することができ、かつそのために予備加熱や徐冷に時
間を要しても、図３に示すように、加熱ステージ２７と
２８、２９と３０を選択的に切り換えて使用すること
で、所定の実装タクトで連続して実装することができ、
基板２にクラックや反りなどを発生する恐れなく稼働効
率良く実装することができる。

【００４６】また、プリヒート手段２３及びポストヒー
ト手段２４の複数の加熱ステージ２７と２８、２９と３
０をＹ方向に並列配置し、搬入手段２５及び搬出手段２
６を、基板２の搬入出を任意の加熱ステージ２７又は２
８、若しくは２９又は３０に対して選択的に行えるよう
にＹ方向テーブル２５ａ、２６ａにて位置切り換え可能
に構成しているので、加熱ステージ２７と２８、２９と
３０に対する基板２の配置切り換えを簡単な構成にて行
うことができる。

【００４７】また、基板２を保持する支持台２１をＹ方
向テーブル２０にてＹ方向に位置決め可能に構成し、こ
のＹ方向テーブル２０のＸ方向の一側方に部品供給部６
から供給された半導体ウエハ８をＹ方向に位置決めする
Ｙ方向テーブル１３とエキスパンド台１２及びベアＩＣ
部品３を第１の部品供給位置に供給する反転移送手段１
６を配設し、他側方に電子部品４を第２の部品供給位置
に供給する部品供給部７を配設し、実装手段１７はその
実装ヘッド１８をＸ方向テーブル１９にて両側の部品供
給位置と支持台２１上の基板２における実装位置との間
でＸ方向に移動可能に構成しているので、Ｙ方向テーブ
ル２０と実装手段１７のＸ方向テーブル１９をそれぞれ
１軸方向に移動・位置決めすることによって、基板２の
任意の位置にベアＩＣ部品３と電子部品４を実装でき、
高精度の実装を実現することができる。

【００４８】また、本実施形態においては、部品供給部
６、７を共に前側に配置しているので、作業性が良いと
いう利点がある。また、部品供給部７において、実装ヘ
ッド１８にて任意の部品供給カセット１１から電子部品
４を取り出すので、左右の移動機構を配設する必要がな
く、部品供給部７の構成が簡単かつコンパクトになると
いう利点もある。なお、部品供給部７は、図１に部品供
給部７０として示すように、後側に配設することもでき
る。

【００４９】以上の実施形態の説明においては、実装ヘ
ッド１８として、吸着ノズル１８ａと昇降手段１８ｂと
加圧手段１８ｃと加熱手段１８ｄを備えた例を示した
が、超音波接合ヘッドと加熱手段を設けて熱エネルギー
を付与しながら超音波接合するようにしても良い。

【００５０】また、図２に示すように、実装ヘッド１８
として、第１の部品供給位置に供給されたベアＩＣ部品
３を保持して実装する第１の実装ヘッド５８ａと、第２
の部品供給位置に供給された電子部品４を保持して実装
する第２の実装ヘッド５８ｂを配設した構成としてもよ
く、そうするとベアＩＣ部品３と電子部品４をそれぞれ
専用の実装ヘッド５８ａ、５８ｂにて実装することで、
効率的にかつ確実にベアＩＣ部品３と電子部品４の実装
を行うことができる。

【００５１】また、上記実施形態の説明では、部品供給
部６において、複数枚の半導体ウエハ８を収容された部
品マガジン９を搭載してその半導体ウエハ８を供給する
ように構成した例を説明したが、多数のベアＩＣ部品３
を配列して収容した１又は複数のトレイを保持したトレ
イプレートを複数枚収容保持した部品マガジンを搭載し
てそのトレイプレートを供給するようにしても良く、ま
た多数のベアＩＣ部品３を配列して収容した大型のトレ
イを直接供給するように構成しても良く、さらに多数の
ベアＩＣ部品３を収容して成るテープ状部品集合体が装
着された複数の部品供給カセットや、段積みされた多数
のトレイを順次供給するトレイフィーダを、移動台上に
搭載した構成とし、この部品供給部６から直接反転移送
手段１６にベアＩＣ部品３を供給するようにすることも
できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の電子部品実装装置によれば、以
上のように基板をプリヒート手段で予備加熱した後基板
位置決め手段に保持させ、基板位置決め手段で基板を加
熱するとともに実装手段にて熱エネルギーを付与しつつ
電子部品を実装し、実装後ポストヒート手段にて徐冷し
た後搬出することで、ベアＩＣチップなどの電子部品を
高い信頼性をもって効率的に基板に実装でき、しかも上
記プリヒート手段及びポストヒート手段に、各別に温度
制御可能な複数の加熱ステージを設けているので、基板
にクラックや割れを発生しない加熱速度で所定温度まで
加熱し、またクラックや割れを発生しない徐冷速度で所
定温度まで徐冷することができるとともに、そのために
予備加熱や徐冷に時間を要しても、加熱ステージを選択
的に切り換えて使用することで、電子部品の実装に要す
る時間間隔で連続して実装することができ、基板にクラ
ックや反りなどを発生する恐れなく稼働効率良く実装す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における電子部品実装装置
の全体概略構成を示す透視斜視図である。

【図２】同実施形態の電子部品実装装置の概略構成を示
す平面図である。

【図３】同実施形態における実装動作のタイミング図で
ある。

【符号の説明】

１電子部品実装装置２基板３ベアＩＣ部品４電子部品６部品供給部７部品供給部１１部品供給カセット（下向き部品供給手段）１２エキスパンド台（上向き部品供給手段）１３Ｙ方向テーブル（上向き部品供給手段）１６反転移送手段１７実装手段２０Ｙ方向テーブル（基板位置決め手段）２１支持台（基板位置決め手段）２３プリヒート手段２４ポストヒート手段２５搬入手段２６搬出手段２７〜３０加熱ステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の搬入手段と、搬入された基板を予
備加熱するプリヒート手段と、予備加熱された基板を保
持して加熱するとともに位置決めする基板位置決め手段
と、基板位置決め手段上の基板に電子部品を実装する実
装手段と、電子部品を実装された基板を徐冷するポスト
ヒート手段と、基板の搬出手段とを備え、プリヒート手
段及びポストヒート手段に、各別に温度制御可能な複数
の加熱ステージを設けたことを特徴とする電子部品実装
装置。
【請求項２】実装する電子部品は、一面に複数の突起
電極が設けられたベアＩＣ部品を含むことを特徴とする
請求項１記載の電子部品実装装置。
【請求項３】基板は、セラミック基板、ガラス基板、
ガラス・エポキシ樹脂基板、治具に保持されたフレキシ
ブル基板の何れかであることを特徴とする請求項１又は
２記載の電子部品実装装置。
【請求項４】搬入手段とプリヒート手段と基板位置決
め手段とポストヒート手段と搬出手段をこの順に基板搬
送方向に沿うＸ方向に並列配置し、複数の加熱ステージ
はＸ方向と直交するＹ方向に並列配置し、搬入手段及び
搬出手段を任意の加熱ステージに対して基板の搬入出を
選択的に行えるようにＹ方向に位置切り換え可能に構成
したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電
子部品実装装置。
【請求項５】基板位置決め手段は基板をＹ方向に位置
決め可能に構成し、基板位置決め手段のＸ方向の少なく
とも一側方に電子部品の供給手段を配設し、実装手段は
供給手段による電子部品供給位置と基板上の任意の実装
位置との間でＸ方向に移動可能に構成したことを特徴と
する請求項４記載の電子部品実装装置。
【請求項６】基板位置決め手段に対してＸ方向の一側
に、基板の電極と接続する電極を有する接続面を上向き
にした状態でベアＩＣ部品を供給する上向き部品供給手
段と、上向き部品供給手段からベアＩＣ部品を受け取っ
てＸ方向に移動するとともに上下を反転して第１の部品
供給位置に供給する反転移送手段とを配設し、基板位置
決め手段に対してＸ方向の他側に、接続面を下向きにし
た状態で電子部品を第２の部品供給位置に供給する下向
き部品供給手段を配設したことを特徴とする請求項５記
載の電子部品実装装置。